形核
- 鋁合金異質形核機理新認識與晶種新技術獲重要突破
iCx對α-Al形核機理與摻雜型晶種應用研究方面取得了雙突破。這一重要突破不僅從根本上破解了Zr致細化“中毒”堵點，而且徹底消除了Si致細化“中毒”難題。為超高強變形鋁合金和高端鑄造鋁合金及其加工技術的發(fā)展提供了有效“抓手”。相關技術獲授權國家發(fā)明專利8項，申請國際發(fā)明專利1項，主持制定國家團體標準1項，注冊商標權1件；獲山東省技術發(fā)明一等獎1項。創(chuàng)新產(chǎn)品及應用技術在上市較短時間內，已在國內外60余家先進鋁加工企業(yè)推廣應用，其中包括多家行業(yè)領先的國際公司。
鋁加工 2022年3期2022-11-24
- 耐熱鋼應變誘導析出模型及其應用研究進展
介紹，從應變誘導形核、應變誘導析出相長大和粗化、應變誘導析出模型的工程應用3個方面對耐熱鋼應變誘導析出模型的研究進展進行了綜述，并對應變誘導析出模型的未來研究方向進行了展望。1 主要合金元素與析出相不同服役條件對耐熱鋼服役性能提出了不同要求：在高溫服役條件下耐熱鋼應具備良好的力學性能和高溫持久性能；在水蒸氣環(huán)境服役的鍋爐過熱器、再熱器管道等構件用耐熱鋼，需要具備一定的抗氧化性能；對于接觸煙氣介質的耐熱鋼，需要具備一定的抗煙氣腐蝕性能[11-12]。為了具備
機械工程材料 2022年9期2022-10-19
- Nb-Ti-V-Mo 微合金鋼中復合碳化物的析出動力學
淀析出過飽和度與形核驅動力的變化，微合金化元素在鐵素體中大量析出，形成更多細小彌散的析出顆粒，沉淀析出強化效果得到了加強[5-7]。海工鋼作為多元微合金化鋼種是一種被廣泛應用在船舶和海洋平臺的結構鋼[8-10]。利用微合金化進行細化和強化組織，在保證焊接性的同時獲得高強度和高韌性[11-12]。但海工鋼中第二相的固溶析出行為對船板鋼的強度和拉伸性能影響很大[13-15]。因此，有必要對Nb-Ti-V-Mo 微合金化海工鋼中復合析出相的析出機理進行詳細深入的
鋼鐵釩鈦 2022年4期2022-09-19
- 利用界面調控制備二維有機半導體晶體及其機制研究
長需要經(jīng)歷關鍵的形核過程, 形核過程需要克服一定的形核勢壘[14-15]，形核勢壘是由生成一個臨界晶核所引起的體系體積自由能的改變和附加界面勢壘共同決定的[16-17]，后者和晶核界面能成反比[1,18]。宏觀上，高的界面能能夠使析出的溶質分子在該界面上更加穩(wěn)定地潤濕鋪展[19-20]，從而促進二維形核的發(fā)生。因此，在晶體生長過程中，形核界面起到了關鍵作用。因此，對于生長界面調控晶體生長的研究有利于深入了解晶體生長過程，為晶體生長工藝設計提供合理的思路。本
人工晶體學報 2022年7期2022-08-12
- 基于納米量熱的Si薄膜襯底Sn微滴的凝固特性
固理論已成為經(jīng)典形核理論的重要組成部分[1]。經(jīng)典形核理論認為，過冷金屬熔體通過結構和能量起伏形成可以穩(wěn)定存在的晶核，隨后通過其長大來完成凝固過程[2]。相對于均質形核，異質形核熱力學能壘低，所需驅動力小，同時金屬熔體中存在的微小雜質也可為異質形核提供形核界面，從而促進形核過程的發(fā)生，故實際金屬的凝固過程多為異質形核[3]。已有較多文獻探究了界面對異質形核的催化作用。Ma等[4]研究發(fā)現(xiàn)，Co襯底界面的晶粒取向和微觀組織對SnAgCu金屬凝固形核行為有顯著
上海金屬 2022年4期2022-08-03
- Ce/Ce-Zr 夾雜物誘導高強船板鋼中針狀鐵素體形核行為的研究
雜物誘導IAF 形核的機制仍然還存在爭議[6-9]，每種機制都有局限性，以下分別就本試驗結果對IAF 的形核機制規(guī)律進行探討。3.1 貧Mn 區(qū)機制分析通過圖1 可以看出，試驗鋼中能誘導IAF 形核的夾雜物成分絕大部分是（Al-Ce-O，Ce-Zr-O）氧化物與MnS 形成的復合相。這是由于在凝固過程中，冷卻溫度低于固相線溫度時，MnS 不能單獨析出，而是在氧化物表面析出[10]。Grong 等[11]研究表明Ti2O3夾雜物粒子誘導IAF 形核可用貧錳區(qū)
鋼鐵釩鈦 2022年2期2022-08-03
- 金屬基復合材料原位反應相場模型*
金屬熔體界面反應形核的相場模型,并采用該模型模擬了不同參數(shù)下相界反應形核過程.結果表明,形核率隨著曲率半徑及噪聲強度的增大而增大,小曲率半徑及強噪聲條件下新相顆粒尺寸分布更加均勻,形核率隨著過冷度的增大而先增大后減小.1 引言金屬熔體原位反應生成增強相是制備金屬基復合材料的一種重要方法.因具有增強相與基體間界面清潔、可控、結合強度高,以及制備方法簡單等優(yōu)勢,該方法一經(jīng)提出,其反應熱力學及動力學過程就得到了廣泛的研究[1?8].郭明星等[1]利用基本熱力學原
物理學報 2022年9期2022-05-26
- NbC對HRB500鋼筋凝固過程中異質形核與晶粒細化的影響
b有利于珠光體的形核，可獲得更好的性能.珠光體（P）的硬度較貝氏體（B）小、較鐵素體（F）大，在冷卻處理過程中會發(fā)生相變，可以提高鋼筋的延展性及強度［10-11］.鑒于HRB500鋼中的形核相在高溫相變前以γ-Fe存在、相變后以α-Fe存在，本文運用理論計算，對以NbC為基底的形核相γ-Fe、α-Fe進行錯配度計算和分析，探討NbC對HRB500鋼筋凝固過程中異質形核的影響，同時研究Nb對HRB500鋼筋組織的影響規(guī)律.1 原材料與試驗方法1#試驗鋼為含V
建筑材料學報 2022年1期2022-01-25
- 流槽中除氣和過濾作用對晶粒細化劑添加效果的影響
長限制因子和異質形核質點,其中TiAl3是可溶相(當熔體w(Ti)≤0.15 %),而TiB2是難溶相[4-6]。當前最廣為接受的細晶機理是溶質Ti富集于TiB2顆粒表面形成的TiB2-2DTiAl3復合結構為α-Al提供形核質點,而TiB2顆粒在鋁熔體中的數(shù)密度是影響細晶效果的關鍵因素[7-8]。如表1所示,目前變形鋁和鋁合金鑄錠的晶粒度判定主要根據(jù)GB/T 3246.1—2012《變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法》。由表1可知,最佳細晶效果對應晶粒度1級
寶鋼技術 2021年6期2022-01-19
- TGO及初始裂紋對熱障涂層裂紋形核與擴展影響的有限元分析
究裂紋在不同位置形核與擴展的影響因素，而裂紋形核位置的變化會影響到裂紋的合并從而影響涂層的壽命。隨著有限元技術的發(fā)展，內聚力單元法（CZM）和擴展有限元法（XFEM）被用于模擬裂紋的形成與擴展。CZM能有效模擬界面裂紋的擴展，XFEM能夠動態(tài)地基于求解的方式，模擬裂紋的隨機形核與擴展。二者相結合能夠更有效地模擬裂紋在涂層中的擴展情況[12-14]。為揭示TBCs裂紋的形成機理，探究不同TGO層尺寸和形貌對裂紋形核位置及其擴展規(guī)律的影響，本研究采用內聚力單元
失效分析與預防 2021年5期2021-12-04
- 材料科學基礎課程思政元素融入案例設計*
晶體凝固過程中的形核為例進行課堂設計，將價值塑造、知識傳授、能力培養(yǎng)三者融為一體，從而落實立德樹人的根本任務，將價值觀引導與知識傳授和能力培養(yǎng)之中，從而幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀。1 課程目標純晶體凝固過程中的形核屬于單組元相圖章節(jié)中的內容，本節(jié)課內容講課程目標分為價值塑造目標、知識傳授目標和能力培養(yǎng)目標。(1)價值塑造目標：運用學科專業(yè)知識認知客觀世界的本質，從人與自然的關系，樹立通過運用科學知識解決自然現(xiàn)象，達到共生和諧的作用。(2)知識
廣州化工 2021年19期2021-10-25
- 高強度鋼筋中鈦化物誘導固溶體異質形核研究
第二相粒子上優(yōu)先形核長大。有關鈦化物誘導鐵基固溶體的異質形，HONEYCOMBE等[11]研究表明沉淀物通常位于鐵素體的(100)平面上，最接近于與奧氏體/鐵素體的界面平行，成為有效的異質形核。PRIKRYL等[12]研究表明，穩(wěn)定的TiN顆粒是最有效的微合金化沉淀顆粒，其在連鑄過程中對固溶體起到非均勻形核有效性。楊躍標等[13]研究表明，鋼中第二相粒子以TiC的沉淀強化效果最為顯著。許峰云等[14]研究表明，在微合金鋼中，鈦能以碳化物、氮化物的形式析出，
貴州大學學報(自然科學版) 2021年5期2021-09-26
- Fe-B非晶合金的等溫晶化動力學研究*
假設，即等溫相變形核遵循位置飽和或者連續(xù)形核，且晶核隨機分布、各向同性生長。在JMA模型的基礎上，Liu等綜合考慮形核、生長和碰撞模式，提出了解析相變模型[9-16]并用其解釋了很多實驗結果[10-12]。解析模型具有類似JMA方程[9-13]的結構，但是在等溫轉變中生長指數(shù)n、有效激活能Q和指數(shù)前因子K0是時間的函數(shù)。然而，在用解析相變模型對實驗結果的擬合過程中，由于不同形核生長模式組合及參數(shù)選取的范圍大，會增大計算的時間。因此，研究者提出了轉變速率最大
西安工業(yè)大學學報 2021年3期2021-07-08
- 第二相粒子對鋁合金再結晶的影響研究*
，即再結晶晶粒的形核以及長大過程。在再結晶過程中，析出相對形核和長大過程都存在著重要的影響。實際上，不論是晶核的形核過程還是長大過程都可以看作是晶界的演化過程。因此，析出相對再結晶過程的影響實際上表現(xiàn)在析出相與晶界的相互作用過程中。目前為止，前人對鋁合金再結晶過程中析出相與晶界的相互作用過程已經(jīng)進行了大量的研究。本文將對這部分研究內容進行總結。1 第二相粒子引發(fā)的再結晶形核機制鋁合金再結晶形核過程包括應變引發(fā)的形核以及析出相引發(fā)的形核兩種機制。再結晶的形核
航空制造技術 2021年9期2021-05-29
- Al-Ti-B 細化工業(yè)純鋁凝固組織演變過程數(shù)值模擬*
[6]等含有異質形核質點的中間合金的方法來細化鋁合金鑄件的晶粒組織.經(jīng)過細化處理的鋁合金凝固組織演變包括α-Al 形核、晶粒枝晶化以及α-Al 晶粒長大等過程[7], 是熔體內異質核心粒子數(shù)量密度與尺寸分布[8]、合金成分[9]、凝固過程中溶質再分配[10]、熔體冷卻條件及熔體內溫度場、濃度場等因素共同作用的結果.僅通過實驗手段難以明確解析凝固組織演變機理及各影響因素的作用.近年來, 人們利用數(shù)值模擬的方式對合金凝固過程開展了大量的研究.目前, 鋁合金凝固
物理學報 2021年8期2021-05-06
- 異質形核生長高效多晶硅研究
率高。硅晶體生長形核方式及工藝已有多家機構[4-7]進行闡述和分析，通過對鑄造坩堝底部形核劑對晶體質量的影響，不同顆粒度對形核質量的影響，不同表面狀態(tài)對晶體生長的影響等的實驗研究。利用形核劑控制初始長晶，形成穩(wěn)定誘導形核，并設計匹配的定向生長鑄錠爐熱場結構和采用特殊的熔化、長晶工藝，實現(xiàn)晶體質量提升，這對于提升硅片品質提高電池片效率、降低光伏產(chǎn)品生產(chǎn)成本有重要意義。1 實驗采用GT DSS450型鑄錠爐及熱場結構，坩堝尺寸為G6型，制作異質形核層，鑄錠完成
江西化工 2020年6期2021-01-05
- 原子尺度均勻形核亞穩(wěn)態(tài)結構的分子動力學研究
論上認為其會經(jīng)歷形核與長大兩個過程。即時聚時散的液體原子在某一瞬間聚在一起并超過某一臨界尺寸，便形成穩(wěn)定的核并不斷長大直至凝固完成。不難看出，形核是長大的先行過程，研究形核是研究凝固機理的第一步。根據(jù)經(jīng)典形核理論(CNT)，形核過程又分為異質形核與均勻形核，實際生活中多以異質形核為主，均勻形核幾乎很難實現(xiàn)，但異質形核更為復雜，往往是先研究均勻形核作為異質形核的研究基礎。1 研究方法目前研究這一過程的主要方法有實驗、蒙特卡洛法、分子動力學模擬。這三種方法各有
中國金屬通報 2020年16期2020-12-20
- 微波還原鮞狀赤鐵礦中鐵晶粒的形核生長機理
熱還原過程鐵晶粒形核生長機理研究的文獻較少。Sun等[18]研究了鮞狀赤鐵礦還原過程鐵晶粒的生長機理，認為金屬鐵晶粒生長的第一階段是由氧化鐵礦物的化學反應決定，第二階段是金屬鐵的表面擴散和金屬鐵的擴散相結合控制；朱德慶等[19]利用Hillert模型研究低品位赤鐵礦煤基還原中鐵晶粒的長大行為，得到鐵晶粒的生長活化能132.53 kJ/mol，生長速率常數(shù)1.155 μm2/min；賈巖等[7]在鮞狀赤鐵礦還原過程中主要考察還原溫度、還原時間、二元堿度等實驗
礦產(chǎn)保護與利用 2020年4期2020-10-09
- 低溫鋁誘導非晶硅晶化的熱力學機理研究*
下退火，達到異質形核條件，成核長大.非穩(wěn)定態(tài)的硅鋁化合物不斷地形成穩(wěn)定態(tài)的晶態(tài)硅，最后形成穩(wěn)定的晶硅層和包裹著多余Al的非晶硅層[1].但鋁誘導非晶硅晶化不僅包括動力學過程，還包括熱力學過程,因此為獲得高品質的微晶硅薄膜，還需對其熱力學機理進行研究.AIC中的熱力學過程主要包括兩方面：Si在Al中的擴散和Si的形核及長大.Si的擴散與退火溫度有關.在快速光熱退火條件下，溫度可在短時間內迅速升至設定溫度，因此升溫過程的影響可忽略.在高溫下，硅擴散迅速，硅在鋁
云南師范大學學報（自然科學版） 2019年5期2019-10-10
- 材料科學基礎中歧義概念的辨析與講解
系統(tǒng)自由能變化與形核關系及位向和取向區(qū)別為例，以圖例方式進行了闡述和辨析，幫助學生深入理解抽象理論及概念，這可為材料科學基礎的教學提供新的思路，有利于提高本門課程的教學效果。關鍵詞：材料科學基礎;自由能變化;形核;取向;位向中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）09-0194-03 Abstract： The material science foundation course has rich knowledge
高教學刊 2019年9期2019-09-10
- 微細硬質合金刀具沉積金剛石薄膜的形核研究
具；金剛石薄膜；形核；正交試驗0 引言金剛石因具有極高的硬度、彈性模量、室溫熱導率、耐磨性和極低的摩擦系數(shù)、熱膨脹系數(shù)，在刀具薄膜領域具有很好的應用前景，可有效改善刀具的切削性能，延長加工壽命[1-2]。近些年來，隨著電子信息、通訊、汽車、醫(yī)療器械等行業(yè)對高精度微細零部件的需求日益增加，微細刀具作為微細零部件加工體系中重要的組成部分，對其表面質量和尺寸精度都提出了更加苛刻的要求[3-4]。微細切削速度較高，刀具表面與工件間高速劇烈的相互作用對刀具的耐磨損性
真空與低溫 2019年3期2019-07-04
- 板條組織Ti-22Al-25Nb合金高溫高周疲勞行為
可引起疲勞裂紋的形核，疲勞裂紋擴展經(jīng)過板條O相會發(fā)生偏折，從而提高了疲勞裂紋的擴展抗力。因此，具有雙尺寸板條組織的Ti-22Al-25Nb合金很有希望被用于制造航空發(fā)動機壓氣機盤件，對其高溫高周疲勞性能也應付以充分的關注。為此，本研究對這種僅包含O相板條和B2相基體組織的Ti-22Al-25Nb合金的高周疲勞性能進行分析，研究該組織的Ti-22Al-25Nb合金在高溫條件下的疲勞損傷行為，以及疲勞裂紋形核位置對疲勞壽命的影響，以期為雙尺寸O相板條組織Ti-
鈦工業(yè)進展 2019年2期2019-05-14
- 夾雜物對無縫鋼管裂紋形核和長大的力學影響
察，發(fā)現(xiàn)金屬裂紋形核的位置很多情況下存在夾雜物［8］，裂紋形核如圖1所示。本文采用有限元方法，分析16Mn鋼受到力學負荷后，其夾雜物對內部應力、應變分布的影響。1 材料化學成分及組織16Mn鋼的化學成分見表1；其組織為鐵素體，鐵素體晶粒尺寸為5.6～18.0 μm，碳化物平均尺寸為 0.46 μm，其中含有條形 MnS 夾雜物［9］。2 有限元模型的建立16Mn鋼中MnS夾雜物分布如圖2所示，以圖2所示L－S面MnS的分布為基礎，建立二維平面應變有限元（F
鋼管 2019年1期2019-05-05
- 納米結構超疏水表面冷凝現(xiàn)象的三維格子玻爾茲曼方法模擬*
均勻性對冷凝液滴形核位置和最終潤濕狀態(tài)的影響規(guī)律. 結果表明, 較高的納米陣列使液滴在納米結構間隙的上部側面和底部優(yōu)先形核長大, 通過采用上下不均勻的間隙可避免液滴在底部形核長大, 而在上部側面形核的冷凝液滴在生長過程中向上運動, 其潤濕狀態(tài)由Wenzel態(tài)轉變?yōu)镃assie態(tài); 較低的納米陣列使液滴在納米結構底部優(yōu)先形核長大, 液滴的最終潤濕狀態(tài)為Wenzel態(tài); 潤濕性不均勻的納米結構表面使液滴在陣列頂端親水位置處優(yōu)先形核長大, 成為Cassie態(tài).冷
物理學報 2019年3期2019-03-13
- Mg-10Al2Nd中間合金制備及晶粒細化效果研究
Al2Nd的異質形核協(xié)同作用。關鍵詞：Mg-3Nd合金;晶粒細化;顯微組織;異質形核DOI：10.15938/j.jhust.2019.05.002中圖分類號： TG146.2文獻標志碼： A文章編號： 1007-2683（2019）05-0007-06Abstract：In this study， the grain refinement behavior of Mg-10Al2Nd master alloy to Mg-3Nd alloy was st
哈爾濱理工大學學報 2019年5期2019-01-14
- 中科院高性能納米磷酸鐵鋰綠色大規(guī)模制備工藝取得突破
。該團隊通過減小形核窗口時間來增大形核速率，制備出迄今為止產(chǎn)率最高（1.3 mol/L）的LiFePO4。在3C倍率下充/放電循環(huán)1000次后，仍能保持初始容量的88%，可滿足大規(guī)模儲能需求。同時，利用沉淀劑將濾液中最有價值的LiOH回收再利用，鋰源的有效利用率超過了90%，大幅度降低了生產(chǎn)成本。該研究率先實現(xiàn)了高性能納米LiFePO4在純水的合成環(huán)境中的綠色高效合成，將有力推動其規(guī)?；a(chǎn)。（圖片來源：Green Chemistry）
軍民兩用技術與產(chǎn)品 2018年23期2019-01-11
- 粒子激發(fā)形核對動態(tài)再結晶影響的模擬
已發(fā)現(xiàn)了粒子激發(fā)形核(particle stimulating nucleation，PSN)現(xiàn)象[12]，且其對靜態(tài)再結晶的影響也被模擬[13-14]，但它對動態(tài)再結晶影響的模擬研究仍然很少，特別是位錯密度非均勻分布條件下PSN對DRX影響的模擬還未見報道.因此，基于已創(chuàng)建的位錯密度增量非均勻分布元胞自動機(cellular automaton，CA)模型[15]，本文將PSN和粒子釘扎晶界效應引入該模型中，并通過3種不同粒子狀態(tài)鋼的DRX過程模擬研究和
徐州工程學院學報(自然科學版) 2018年4期2018-12-21
- 氬氣霧化Ti-48Al合金液滴的快速冷卻和凝固組織
分別建立了液滴的形核與生長模型，以此來分析液滴凝固過程的溫度變化。凝固過程經(jīng)歷液相冷卻、形核和再輝、偏析凝固、共晶反應和固相冷卻5個階段。在低于液相線的某一溫度時，液滴的表面開始形核凝固，并快速進入再輝階段。再輝之后，液滴的冷卻速率由凝固過程所釋放的結晶潛熱與熱交換散熱的相對比例決定。當液滴完全凝固之后，進入固相冷卻階段。Levi等[10]假設液滴單點形核，晶核生長時固/液界面與液滴表面呈雙曲面分布，在忽略界面形貌和組織形貌的影響條件下，利用單點形核雙曲模
材料工程 2018年12期2018-12-18
- 帶有尖角基體上異質形核能力的研究
數(shù)情況下，是晶粒形核和生長的過程，其中形核是結晶相變過程的初始階段[1—3]。形核有均質形核和異質形核兩種方式，由于金屬液體中總是含有大量的雜質顆粒，晶核往往優(yōu)先依附于這些雜質的表面而形成。另外，為了控制形核和提高材料的性能，經(jīng)常向金屬液體中加入一些細小的形核劑，使其在金屬液體中形成大量分散的人工制造的晶核，因此，異質形核是形核的主要發(fā)生形式[4]。研究發(fā)現(xiàn)，內部雜質或者外加形核劑的幾何特性和材料屬性（潤濕角）在很大程度上影響其異質形核的能力[5—7]，這
精密成形工程 2018年6期2018-11-23
- 孿晶誘發(fā)的AZ31鎂合金靜態(tài)再結晶行為
主要的靜態(tài)再結晶形核機制有晶界弓彎形核、亞晶生長形核和孿生形核幾種形式[7]。在實際的退火過程中，再結晶機制是非常復雜的，影響因素眾多。孿晶在鎂合金中低溫變形過程中發(fā)揮著重要的作用，塑性變形引入的各種孿晶組織作為特殊的形變組織，對后續(xù)退火過程的靜態(tài)再結晶行為具有重要影響[8]。Li等[4]發(fā)現(xiàn)，AZ31鎂合金變形時產(chǎn)生壓縮孿晶和拉伸孿晶，且在退火時壓縮孿晶是靜態(tài)再結晶優(yōu)先形核位置。楊平等[9]發(fā)現(xiàn)，孿晶界是新的再結晶形核地點,孿晶首先可將晶粒進一步分割，一
材料工程 2018年11期2018-11-19
- 從團簇角度來闡述晶體的形核問題
重要影響液固相變形核源于原子團簇，團簇的結構和性質及其演化規(guī)律，在金屬凝固形核的最初階段起著非常重要的作用。因此，要人為地控制金屬的固體組織與性能，必須對其液態(tài)結構、團簇以及物理性質在凝固過程中的演化規(guī)律進行深入的了解認識和控制。關鍵詞：團簇;晶體形核問題人們在凝固初期原子團簇行為方面作了很多努力，有兩種不同的觀點。其中一種觀點認為，形核是靠具有類體心立方結構的團簇堆積進行的，并且這一觀點通過Lennard-Jones體系的計算機模擬得到了證實。模擬計算發(fā)
中國化工貿易·中旬刊 2018年10期2018-10-21
- 氯化膽堿?乙二醇低共熔溶劑中Sn2+/Sn的電化學行為
為和Sn的電結晶形核機理。研究結果表明：Sn的電沉積需要一定的過電位，并隨溫度的升高，所需的過電位減小；獲得323 K時的傳遞系數(shù)為0.35，Sn2+的擴散系數(shù)為1.628×10?6 cm2/s；在303~343 K內，Sn2+在SnCl2·2H2O/[1ChCl:2EG] DES中的電還原反應屬于受擴散控制的準可逆過程；當陰極施加電位較小(較正)時，Sn在玻碳電極上的電結晶過程為受擴散控制的三維瞬時形核，當陰極施加電位較大(較負)時，Sn的電結晶過程更趨
中南大學學報（自然科學版） 2018年9期2018-10-13
- 基于Al-Ti-B細化劑的鋁合金異質形核機制研究進展
合金凝固組織異質形核細化[1, 2]。異質形核晶粒細化包括形核及隨后的生長兩個階段，與已有的成熟理論模型描述生長過程相比，對異質形核過程的研究還不充分，形核控制一直是凝固領域的重要問題之一。Al-Ti-B系中間合金最常見的制備方法是氟鹽反應法，即在1073 K下向Al熔體中引入K2TiF6和KBF4兩種氟鹽，經(jīng)過1 h左右的充分反應可以制得含有硼化物、鋁化物的Al-Ti-B系中間合金[1, 3]。控制氟鹽的投入比和反應時間，可以制得不同成分配比的Al-Ti
中國材料進展 2018年8期2018-09-22
- 不同壓制壓力制備的Al-TiO2-C細化劑對ZL101合金細化效果的影響
TiB2粒子作為形核的核心易聚集，硼化物顆粒不易控制導致生成的細化劑不穩(wěn)定，且對含有Zr, Mn等元素的鋁合金產(chǎn)生“毒化”作用[4-5]，使細化效果衰退，Al-Ti-B系晶粒細化劑的這些缺點限制了其應用。近年來，研究者研發(fā)出了Al-Ti-C系晶粒細化劑[6]，TiC作為形核的核心[7]，彌補了Al-Ti-B系晶粒細化劑的不足。Birol[7]通過制備5種不同C含量的Al-Ti-C細化劑，研究了C含量對細化效果的影響。結果表明，Al-3Ti-0.75C細化劑
材料工程 2018年8期2018-08-20
- 定向凝固Ti—46at%Al合金晶粒組織形成CAFE模擬
驗證模型。考察了形核過冷度和自然對流強度對柱狀晶向等軸晶轉變（CET）、晶粒尺寸、晶粒延長因子以及偏析分布的影響。模擬結果表明：降低形核過冷度可以獲得完全等軸晶組織。對于完全等軸晶組織，增大流動強度會加重鑄件晶間偏析，而對凝固組織形貌以及晶粒尺寸、延長因子分布無影響。增加形核過冷度，發(fā)生CET。流動強度增加導致CET延遲，促進長形晶和等軸晶混合生長，增大晶粒尺寸和延長因子以及加重偏析。CAFE模型可以被用于預測TiAl合金晶粒組織形成以及分析控制機理。關鍵
哈爾濱理工大學學報 2017年6期2018-01-09
- 基于快速熱分析技術Al基體中納米Bi液滴凝固特性
i顆粒。基于經(jīng)典形核理論，利用快速熱分析儀詳細研究了鑲嵌于Al基體Bi液滴的凝固特性，發(fā)現(xiàn)納米Bi液滴存在兩個凝固峰。理論計算兩個凝固峰形核接觸角分別為90°和93°，說明納米Bi液滴在Al基體不同晶面催化作用下形核，并造成了納米Bi液滴凝固雙放熱峰的產(chǎn)生。此外，過冷度良好的重復性突出了快速熱分析技術結合鑲嵌納米液滴研究金屬異質形核的獨特優(yōu)勢。異質形核 過冷度 鑲嵌納米液滴 快速熱分析形核作為凝固過程第一步對組織影響顯著，進而改變鑄件的宏觀性能。金屬熔體中
上海金屬 2017年6期2017-12-07
- CAFF法形核參數(shù)對Mg-Y-Zn-Mn-Ca合金凝固組織的影響
24）CAFF法形核參數(shù)對Mg-Y-Zn-Mn-Ca合金凝固組織的影響馬曉龍，潘龍偉，宗喜梅，牛曉峰，張金山（太原理工大學，山西太原 030024）應用CAFE法與實驗相結合的方法，對Mg-Y-Zn-Mn-Ca合金凝固組織進行了模擬研究，確定出了該合金凝固組織模擬的數(shù)學模型，同時研究了形核參數(shù)（?Tv,max、?Tv,σ、nv,max）對合金凝固組織的影響.結果表明，?Tv,max越大，nv,max越小，晶粒生長越粗大，?Tv,σ主要控制晶粒的大小區(qū)域，隨
中國鑄造裝備與技術 2017年4期2017-09-03
- 正三棱錐形夾雜物誘導晶內鐵素體形核模型研究
物誘導晶內鐵素體形核模型研究張彩軍，高立娜，胡聞佳，朱立光(華北理工大學 冶金與能源學院，河北 唐山 063009)通過建立晶內鐵素體形核模型，結合數(shù)學推導發(fā)現(xiàn)，基底相為不規(guī)則形狀的夾雜物比基底相為球形夾雜物形核功小，易誘導鐵素體形核。根據(jù)數(shù)學模型分析球形夾雜物誘導晶內鐵素體形核的影響因素。結果表明：夾雜物尺寸過小時不利于誘導晶內鐵素體形核，其尺寸增加到0.15μm后，對鐵素體的形核影響反而不大；夾雜物與鋼液的潤濕角越小，越易誘導鐵素體形核；夾雜物與鋼液的
材料工程 2017年7期2017-07-25
- 關于液相形核機制的思考
051)關于液相形核機制的思考宋玉來1, 豆志河1， 劉 燕1， 王國承2, 張廷安1(1. 東北大學冶金學院，沈陽110819；2. 遼寧科技大學材料與冶金學院，遼寧鞍山114051)通過對比經(jīng)典形核理論與二步形核理論，結合第一性原理計算，引出經(jīng)典形核理論的不足之處.二步形核理論認為，液相析出固態(tài)結構的過程經(jīng)歷了一個由液相內部局部波動(結構或濃度)而引發(fā)的簇狀結構的生成，此類簇狀結構一部分在隨后的碰撞中分解消失，一部分相互連接而長大，而基于我們當前對形核
材料與冶金學報 2017年2期2017-07-12
- 微鎂處理對鑄態(tài)低碳鋼中夾雜物和組織的影響
導晶內針狀鐵素體形核，并且在這些夾雜物附近的鐵基體中存在貧錳區(qū)。理論分析認為這促進了晶內針狀鐵素體的形核，結晶核心起源于復合夾雜物中鎂鋁尖晶石的鎂空位。氧化物冶金； 鎂鋁復合夾雜物； 晶內鐵素體1 前 言目前，人們對鋼鐵材料性能的要求越來越高，因此，冶金工作者一直致力于具有高強度高韌性鋼鐵材料的研究，氧化物冶金技術作為細化晶粒，提高鋼強韌性的前沿技術，引起了冶金工作者的廣泛興趣。所謂的氧化物冶金技術[1]就是利用鋼中固有的微細夾雜來細化晶粒，其實現(xiàn)途徑有兩
材料科學與工程學報 2017年3期2017-06-21
- 管線鋼焊縫中晶內針狀鐵素體的研究進展*
從IAF的本質、形核機理和長大以及影響其形核的因素等幾方面進行了詳細分析。研究認為，IAF是一種以非金屬夾雜物誘發(fā)形核長大的組織，夾雜物種類、夾雜物尺寸、原奧氏體晶粒尺寸和冷卻速度是影響其形核的主要因素，低碳微合金高強度管線鋼焊縫中的IAF具有顯著提高管線鋼強度和改善韌性的作用。研究結果以期為高性能管線鋼焊接的深入研究及生產(chǎn)實踐提供科學指導與參考。管線鋼；晶內形核針狀鐵素體（IAF）；形核長大；機理隨著全球對石油、天然氣需求的日益增長以及管道工業(yè)的持續(xù)快速
焊管 2016年2期2016-12-15
- 甲烷濃度對于金剛石膜二次形核的影響
對于金剛石膜二次形核的影響王小安，汪建華，翁 俊，黃 平 （武漢工程大學材料科學與工程學院 湖北省等離子體化學與新材料重點實驗室，武漢 430074）采用實驗室研制的石英鐘罩式MPCVD裝置，在低功率（950 W）條件下，以H2-CH4為反應氣源，在不同甲烷濃度下沉積了金剛石膜。利用掃描電子顯微鏡、激光拉曼光譜及X射線衍射儀等對金剛石膜二次形核現(xiàn)象進行了分析。實驗結果表明：甲烷濃度變化對金剛石膜沉積過程中二次形核有不同程度的影響。甲烷濃度由1.0%上升到2
真空與低溫 2016年2期2016-10-09
- 金屬學與金屬工藝
g鋁合金凝固過程形核模型建立及枝晶生長過程數(shù)值模擬陳瑞，許慶彥，柳百成，等針對鋁合金砂型鑄造較低冷速特點，通過實測和分析不同凝固條件下的冷卻曲線，建立了適用于鋁合金形核密度隨最大形核過冷度呈指數(shù)性變化的形核函數(shù).通過與熱力學、動力學、平衡相圖數(shù)據(jù)庫相耦合，并利用空間坐標變化等算法，建立了適用于三元鋁合金二維、三維枝晶生長的CA模型.在該模型中，同時考慮了溶質擴散、成分過冷、曲率過冷、晶體擇優(yōu)取向以及不同組元之間相互作用等重要因素的影響.利用建立的形核和生長
中國學術期刊文摘 2015年15期2015-10-31
- 過冷卻器結冰影響機制的實驗
研究，并結合經(jīng)典形核理論對其在不同工況下的結冰機制進行了分析.1 過冷卻器結冰的影響因素過冷水的結冰過程主要包括過冷、形核、生長，其中形核過程對結冰起決定性作用［15-18］.形核就是形成作為結晶中心的晶核，即液相的質點構成可以繼續(xù)生長的、穩(wěn)定的結晶相微粒.形核過程分為均質形核與異質形核：在液相開始結晶的整個區(qū)域內，自發(fā)地、均勻地由液相原子或分子聚集形成新相晶核稱為均質形核；在液相內部懸浮的固相質點表面或基底上形成晶核稱為異質形核.均質形核的發(fā)生需要非常大
同濟大學學報（自然科學版） 2015年9期2015-04-16
- 超聲外場對AlTiC細化劑中TiC粒子過冷形核的影響
中TiC粒子過冷形核的影響寧佳杰，李曉謙，董 方，黃明哲(中南大學機電工程學院高性能復雜制造國家重點實驗室，長沙 410083)在7085鋁合金凝固過程中添加質量分數(shù)為5%的Al-5Ti-0.2C細化劑，并施加超聲外場，運用EPMA、SEM檢測超聲外場對鋁合金溶質元素分布的影響，對比其鑄錠凝固組織，探討超聲外場對AlTiC細化劑細化率的影響。研究結果表明：添加AlTiC細化劑的細化率為44.7%，再施加超聲外場，細化率可再提高31.4%；EPMA元素面掃描
粉末冶金材料科學與工程 2015年1期2015-03-03
- 晶內鐵素體及其組織控制技術研究概況
促進晶內鐵素體的形核來細化鋼的組織.晶內鐵素體組織具有很高的強度和韌性，焊縫金屬中形成晶內鐵素體組織能夠極大的改善焊縫和熱影響區(qū)的強度和韌性.1 晶內鐵素體組織特點晶內鐵素體(Intragranular Ferrite，簡稱 IGF）是在奧氏體晶內形成的，典型的晶內鐵素體相呈編織狀，交鎖緊密排列，二維形態(tài)類似針狀，也叫針狀鐵素體（Acicular Ferrite，簡稱 AF）.晶內鐵素體內部位錯平均密度為108～1010條/cm2，鐵素體內部C元素含量較少
有色金屬科學與工程 2014年6期2014-12-26
- 氧化物彌散強化MGH956合金冷軋板材的再結晶
過系統(tǒng)研究再結晶形核和長大過程，分析其形成機理［2，3］。然而，MGH956 合金冷軋板材再結晶的組織形貌和晶粒尺寸并非只表現(xiàn)為這一種形態(tài)，而是根據(jù)加工工藝的不同，還可形成較為均勻的細晶及在組織形貌和晶粒尺寸上呈現(xiàn)出很大差異的混晶等多種組織形態(tài)［4］。那么，這些再結晶形態(tài)的形核和長大過程如何，是否與極其粗大盤狀晶組織同以一種機制形成，這些問題至今未見報道。為更全面地認識、及更合理地解釋MGH956 合金冷軋板材的再結晶行為，本文詳細檢驗了具有較為均勻細小和
航空材料學報 2014年5期2014-11-18
- 微量Ce對退火高級別管線鋼組織結構的影響
時的過冷度，增加形核驅動力和單位體積的形核數(shù)量[8-9]。同時，在奧氏體變?yōu)棣粒獸e3C的相變過程中，比Fe原子半徑（Fe共價半徑為0.1210 nm）大55%的Ce原子（Ce共價半徑0.1650nm）偏聚于晶界、亞晶界處，有效地拖拽著Fe原子向相變前沿擴散遷移而限制晶粒的長大。熱力學與動力學的作用可有效抑制晶粒長大，從而細化鋼材基體組織，為提高鋼材的強韌性能奠定了基礎。圖1 不同Ce含量試樣退火后的金相照片2.1.2 Ce含量對M／A島微觀組織形貌的影響
太原理工大學學報 2014年1期2014-10-26
- Mg含量對Ti-Mg復合脫氧鋼中夾雜物與組織的影響
晶內鐵素體的異質形核核心促進形核，同時通過釘扎高溫下晶界的移動，抑制奧氏體晶粒的長大來細化晶粒[2-6]。在過去的研究中，人們利用TiN質點或TiN-MnS復合化合物控制焊接熱影響區(qū)(Heat affected zone，HAZ)奧氏體晶粒長大和促進針狀鐵素體大量形成，改善HAZ的韌性[7]。但隨著焊接技術的不斷進步和大線能量焊接技術的廣泛應用，焊接熱影響區(qū)峰值溫度越來越高，在高溫(1 350℃)的條件下TiN 或TiN-MnS復合化合物質點往往發(fā)生固溶，
中國有色金屬學報 2013年11期2013-12-15
- 金剛石粉體對Ni電結晶初期行為的影響
初始階段，即晶體形核/生長，影響整個鍍層的質量與性能，因此，分析粉體對金屬電結晶形核/生長過程的影響，明確金屬電結晶形核模型和生長機理，可以為生產(chǎn)實踐提供重要的理論指導[2]。隨著現(xiàn)代表面分析設備的發(fā)明，循環(huán)伏安(Cyclic voltammetry，CV)和恒電位階躍(Chronoamperometry，CA)等電化學技術，隧道掃描電鏡(Scanning tunneling microscope，STM)、電子掃描電鏡(Scanning electron
中國有色金屬學報 2013年3期2013-12-14
- Ti-48（at%）Al包晶合金中β/α相的過冷形核
初生相和包晶相的形核與生長問題，決定了合金的相選擇，從而決定了合金最終凝固組織及使用性能。隨著深過冷凝固技術在包晶合金中的應用，C.D.Anderson［7］，Liu［8］等人對 α 相凝固 TiAl（50at% ～55at%Al）二元合金，W.L?ser，O.Shuleshova，H.Hartmann 等［9～11］對Ti-Al-Nb三元合金以及李明軍等人對其他包晶合金體系如 Fe-Co［12，13］，F(xiàn)e-Ni［14，15］的過冷凝固研究中均發(fā)現(xiàn)了亞穩(wěn)
航空材料學報 2012年2期2012-07-16
- 雙輥連續(xù)鑄軋純鋁薄帶凝固微觀組織模擬及驗證
工作通過引入異質形核模型、修正的KGT枝晶生長模型以及柱狀晶等軸晶競爭轉變（CET）模型，對雙輥連續(xù)鑄軋薄帶凝固組織形成的微觀機理進行了研究。同時，基于元胞自動機（CA）理論建立了雙輥薄帶連續(xù)鑄軋凝固組織形成的微觀仿真數(shù)學模型，為雙輥連續(xù)鑄軋薄帶凝固組織形成的數(shù)值模擬及組織形成的定量預測奠定了基礎。最后利用工業(yè)純鋁雙輥連續(xù)鑄軋組織凝固過程驗證了數(shù)學模擬的可行性。1 雙輥連鑄薄帶凝固組織演變的微觀模型1.1 異質形核模型鑒于雙輥薄帶連鑄凝固的特點，考慮到形核
航空材料學報 2012年3期2012-07-16
- 形核密度對CVD金剛石涂層附著性能的影響①
氣相沉積金剛石由形核和生長兩步組成，形核是CVD金剛石涂層沉積的首要環(huán)節(jié)，直接影響著沉積所得金剛石涂層的性能，如晶粒尺寸、定向生長、透明度、附著力和粗糙度等，對金剛石形核的研究可以很好地控制金剛石涂層生長和金剛石涂層的質量，所以極其重要［4－8］。通常我們是要最大限度地提高金剛石形核的密度，因為高的形核密度可以提高涂層的致密性，從而提高金剛石涂層的附著力［9，10］。本文擬重點考察不同形核工藝參數(shù)對CVD金剛石涂層附著力的影響，采用熱絲CVD法在硬質合金基
超硬材料工程 2012年2期2012-01-24
- 低合金高強鋼焊縫金屬中AF的研究進展
狀鐵素體(AF)形核的Ti-B合金系，新一代焊材可獲得更多更細AF。AF是HSLA焊縫金屬的理想組織，具有細小的晶粒尺寸和高密度位錯，當含量大于65%，平均板條尺寸約為1 μm時，焊縫金屬將具有優(yōu)異的強韌性。近年來眾多學者從不同的角度對AF形核及影響進行了大量的研究［2－6］，但到目前為止，對于AF形核機制及其控制還沒有統(tǒng)一的觀點，AF在焊材設計中的應用還是非可控的。盡管不同焊接方法，不同合金系，不同N，O含量，不同夾雜物特征參數(shù)等對AF的影響不盡相同，但
中國材料進展 2012年1期2012-01-19
- 微量Ge對Al-1.5Cu-4.0Mg合金時效行為及微觀組織的影響
合金中T相的均勻形核析出，并使之細小彌散分布；微量Ge能降低缺陷濃度，抑制S相非均勻形核，導致S相析出的體積分數(shù)略微減低。鋁合金；時效特性；顯微組織；Ge微合金化是提升與改善鋁合金綜合性能的重要手段。文獻[1?2]的結果表明，微量元素對Al-Cu-Mg合金的作用與 Cu/Mg比密切相關。在高 Cu/Mg比Al-Cu-Mg合金中，微量Ag的存在促使?相取代θ′相析出，并引起強度和蠕變性能的提升[3?4]，而微量Si 的添加又將抑制 ? 相的析出[5?6]。在
中國有色金屬學報 2011年7期2011-11-23
- 物理環(huán)境影響蛋白質晶體形核的研究進展
境影響蛋白質晶體形核的研究進展陳瑞卿，劉君，鹿芹芹，劉永明，尹大川西北工業(yè)大學生命學院 空間生物實驗模擬技術國防重點學科實驗室，西安 710072物理環(huán)境是影響蛋白質晶體形核的重要因素。文中回顧了各種物理環(huán)境如光、電場、超聲波、磁場、微重力、溫度、機械振動、異相形核界面對蛋白質晶體形核的影響，并對各物理環(huán)境下蛋白質晶體形核的可能機制進行探討，展望了利用物理環(huán)境影響蛋白質晶體形核的研究前景。蛋白質，晶體，形核，物理環(huán)境Abstract:This paper
生物工程學報 2011年1期2011-09-29
- 非自發(fā)形核表面能與潤濕角的關系
的重要體現(xiàn)。晶體形核可分為非自發(fā)形核與自發(fā)形核兩種。非自發(fā)形核是晶體生長的一種非常重要的方式，是依靠外部雜質為基體的形核過程，當熔體在有助于形核的固體質點、晶體表面及縫隙等上形核時就稱為非自發(fā)形核。在實際生產(chǎn)過程中，幾乎所有通過熔煉和鑄造得到的金屬材料都是通過非自發(fā)形核得到的[1]。事實上，大多數(shù)晶體形核都屬于非自發(fā)形核。當熔液中出現(xiàn)晶核時，系統(tǒng)自由能的變化包括兩部分，一部分是液相和固相體積自由能差ΔGV，它是相變的驅動力；另一部分是由于出現(xiàn)了固—液界面，
唐山師范學院學報 2010年2期2010-10-26
- 氧化物冶金技術應用及進展
物誘導晶內鐵素體形核細化晶粒的新技術。應用氧化物冶金技術已成功開發(fā)出了高強度高韌性的非調質鋼和低碳鋼。文章討論了氧化物冶金類型鋼的顯微組織特征，分析了鋼中非金屬夾雜物的性質和晶內鐵素體的形核機理，簡述了氧化物冶金技術的應用前景。利用鋼中細小的氧化物，通過促進晶內針狀鐵素體形核明顯改善焊接熱影響區(qū)的組織，成為大線能量焊接用鋼有效的技術途徑。氧化物冶金 非金屬夾雜物 晶內鐵素體 大線能量焊接 低溫韌性0 前言二十世紀七十年代，日本學者M assyoshi Ha
河南冶金 2010年5期2010-04-09